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    <title>深入浅出之Widget | 早起的年轻人</title>
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    <meta name="description" content="深入浅出之Widget">
        
    <meta name="author" content="luckly">
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                <p class="description">专注于Flutter、Android、Java、Go语言(golang)、移动互联网、项目管理、软件架构</p>
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    <h2 class="post-toc-title">文章目录</h2>
    <div class="post-toc-content">
        <nav id="TableOfContents">
  <ul>
    <li><a href="#分类">分类</a></li>
    <li><a href="#核心方法源码分析">核心方法源码分析</a>
      <ul>
        <li><a href="#widget-1">Widget</a></li>
        <li><a href="#statelesswidget">StatelessWidget</a></li>
        <li><a href="#statefulwidget">StatefulWidget</a></li>
        <li><a href="#state">State</a></li>
        <li><a href="#parentdatawidget">ParentDataWidget</a></li>
        <li><a href="#inheritedwidget">InheritedWidget</a></li>
        <li><a href="#renderobjectwidget">RenderObjectWidget</a></li>
      </ul>
    </li>
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    <article class="post">
        <header>
            <h1 class="post-title">深入浅出之Widget</h1>
        </header>
        <date class="post-meta meta-date">
            2021年9月14日
        </date>
        
        <div class="post-meta">
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                    阅读</span></span>
        </div>
        
        
        <div class="post-content">
            <p>本文是『 深入浅出 Flutter Framework 』系列文章的第一篇，主要以不同类型 Widget 的核心方法为切入点，对其展开详细分析。</p>
<blockquote>
<p>如<a href="https://flutter.dev/docs/resources/technical-overview#layer-cakes-are-delicious">下图</a>所示，Flutter 整体分为三层：Framework (dart)、Engine (C/C++)、Embedder (Platform)，上述文章主要集中在 Framework 这一层。
<a href="https://zxfcumtcs.github.io/img/flutter-layercake.png">
        <a data-fancybox="gallery" href="https://luckly007.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/image/flutter-layercake.png">
            <img class="mx-auto" alt="img" src="https://luckly007.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/image/flutter-layercake.png" />
        </a>
    </a></p>
</blockquote>
<h1 id="widget">Widget</h1>
<hr>
<blockquote>
<p>Everything’s a widget.</p>
</blockquote>
<p>在开发 Flutter 应用过程中，接触最多的无疑就是<code>Widget</code>，是『描述』 Flutter UI 的基本单元，通过<code>Widget</code>可以做到：</p>
<ul>
<li>描述 UI 的层级结构 (通过<code>Widget</code>嵌套)；</li>
<li>定制 UI 的具体样式 (如：<code>font</code>、<code>color</code>等)；</li>
<li>指导 UI 的布局过程 (如：<code>padding</code>、<code>center</code>等)；</li>
<li>…</li>
</ul>
<p>Google 在设计<code>Widget</code>时，还赋予它一些鲜明的特点：</p>
<ul>
<li>声明式 UI —— 相对于传统 Native 开发中的命令式 UI，声明式 UI 有不少优势，如：开发效率显著提升、UI 可维护性明显加强等；</li>
<li>不可变性 —— Flutter 中所有<code>Widget</code>都是不可变的(immutable)，即其内部成员都是不可变的(<code>final</code>)，对于变化的部分需要通过「Stateful Widget-State」的方式实现；</li>
<li>组合大于继承 —— <code>Widget</code>设计遵循组合大于继承这一优秀的设计理念，通过将多个功能相对单一的<code>Widget</code>组合起来便可得到功能相对复杂的<code>Widget</code>。</li>
</ul>
<p>在<code>Widget</code>类定义处有这样一段注释：
<a href="https://zxfcumtcs.github.io/img/Widget_Comment.png">
        <a data-fancybox="gallery" href="https://luckly007.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/image/Widget_Comment.png">
            <img class="mx-auto" alt="img" src="https://luckly007.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/image/Widget_Comment.png" />
        </a>
    </a>
这段注释阐明了<code>Widget</code>的本质：<strong>用于配置<code>Element</code>的，<code>Widget</code>本质上是 UI 的配置信息 (附带部分业务逻辑)。</strong></p>
<blockquote>
<p>我们通常会将通过<code>Widget</code>描述的 UI 层级结构称之为「Widget Tree」，但与「Element Tree」、「RenderObject Tree」以及「Layer Tree」相比，实质上并不存在「Widget Tree」。为了描述方便，将 Widget 组合描述的 UI 层级结构称之为「Widget Tree」，也未尝不可。</p>
</blockquote>
<h2 id="分类">分类</h2>
<p><a href="https://zxfcumtcs.github.io/img/Widget.png">
        <a data-fancybox="gallery" href="https://luckly007.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/image/Widget.png">
            <img class="mx-auto" alt="img" src="https://luckly007.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/image/Widget.png" />
        </a>
    </a>
如上图所示，按照功能划分<code>Widget</code>大致可以分为 3 类：</p>
<ul>
<li><em>「Component Widget」</em> —— 组合类 Widget，这类 Widget 都直接或间接继承于<code>StatelessWidget</code>或<code>StatefulWidget</code>，上一小节提到过在 Widget 设计上遵循组合大于继承的原则，通过组合功能相对单一的 Widget 可以得到功能更为复杂的 Widget。平常的业务开发主要是在开发这一类型的 Widget；</li>
<li><em>「Proxy Widget」</em> —— 代理类 Widget，正如其名，「Proxy Widget」本身并不涉及 Widget 内部逻辑，只是为「Child Widget」提供一些附加的中间功能。典型的如：<code>InheritedWidget</code>用于在「Descendant Widgets」间传递共享信息、<code>ParentDataWidget</code>用于配置「Descendant Renderer Widget」的布局信息；</li>
<li><em>「Renderer Widget」</em> —— 渲染类 Widget，是最核心的<code>Widget</code>类型，会直接参与后面的「Layout」、「Paint」流程，无论是「Component Widget」还是「Proxy Widget」最终都会映射到「Renderer Widget」上，否则将无法被绘制到屏幕上。这 3 类 Widget 中，<strong>只有「Renderer Widget」有与之一一对应的「Render Object」</strong>。</li>
</ul>
<h2 id="核心方法源码分析">核心方法源码分析</h2>
<p>下面，我们重点介绍各类型 Widget 的核心方法，以便更好地理解 Widget 是如何参与整个 UI 的构建过程。</p>
<h3 id="widget-1">Widget</h3>
<p><code>Widget</code>，所有 Widget 的基类。</p>
<p><a href="https://zxfcumtcs.github.io/img/Widget_Method.png">
        <a data-fancybox="gallery" href="https://luckly007.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/image/Widget_Method.png">
            <img class="mx-auto" alt="img" src="https://luckly007.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/image/Widget_Method.png" />
        </a>
    </a></p>
<p>如上图所示，在 <code>Widget</code>基类中有 3 个重要的方法 (属性)：</p>
<ul>
<li>
<p><em>Key key</em> —— 在同一父节点下，用作兄弟节点间的唯一标识，主要用于控制当 Widget 更新时，对应的 Element 如何处理 (是更新还是新建)。若某 Widget 是其「Parent Widget」唯一的子节点时，一般不用设置 key；</p>
<blockquote>
<p>GlobalKey 是一类较特殊的 key，在介绍 Element 时会附带介绍。</p>
</blockquote>
</li>
<li>
<p><em>Element createElement()</em> —— 每个<code>Widget</code>都有一个与之对应的<code>Element</code>，由该方法负责创建，<code>createElement</code>可以理解为设计模式中的<em>工厂方法</em>，具体的<code>Element</code>类型由对应的<code>Widget</code>子类负责创建；</p>
</li>
<li>
<p><em>static bool canUpdate(Widget oldWidget, Widget newWidget)</em> —— 是否可以用 new widget 修改前一帧用 old widget 生成的 Element，而不是创建新的 Element，<code>Widget</code>类的默认实现为：2个<code>Widget</code>的<code>runtimeType</code>与<code>key</code>都相等时，返回<code>true</code>，即可以直接更新 (key 为 null 时，认为相等)。</p>
<blockquote>
<p>上述更新流程，同样在介绍 Element 时会重点分析。</p>
</blockquote>
</li>
</ul>
<h3 id="statelesswidget">StatelessWidget</h3>
<p>无状态-组合型 Widget，由其<code>build</code>方法描述组合 UI 的层级结构。在其生命周期内状态不可变。
<a href="https://zxfcumtcs.github.io/img/StatelessWidget_Comment.png">
        <a data-fancybox="gallery" href="https://luckly007.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/image/StatelessWidget_Comment.png">
            <img class="mx-auto" alt="img" src="https://luckly007.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/image/StatelessWidget_Comment.png" />
        </a>
    </a></p>
<p><a href="https://zxfcumtcs.github.io/img/StatelessWidget_Method.png">
        <a data-fancybox="gallery" href="https://luckly007.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/image/StatelessWidget_Method.png">
            <img class="mx-auto" alt="img" src="https://luckly007.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/image/StatelessWidget_Method.png" />
        </a>
    </a></p>
<blockquote>
<p>ps: 对于有父子关系的类，在子类中只会介绍新增或有变化的方法</p>
</blockquote>
<ul>
<li><em>StatelessElement createElement()</em> ——「Stateless Widget」对应的 Element 为<code>StatelessElement</code>，一般情况下<code>StatelessWidget</code>子类不必重写该方法，即子类对应的 Element 也是<code>StatelessElement</code>；</li>
<li><em>Widget build(BuildContext context)</em> —— 算是 Flutter 体系中的核心方法之一，以『声明式 UI』的形式描述了该组合式 Widget 的 UI 层级结构及样式信息，也是开发 Flutter 应用的主要工作『场所』。该方法在 3 种情况下被调用：
<ul>
<li>Widget 第一次被加入到 Widget Tree 中 (更准确地说是其对应的 Element 被加入到 Element Tree 时，即 Element 被挂载『mount』时)；</li>
<li>「Parent Widget」修改了其配置信息；</li>
<li>该 Widget 依赖的「Inherited Widget」发生变化时。</li>
</ul>
</li>
</ul>
<p>当「Parent Widget」或 依赖的「Inherited Widget」频繁变化时，<code>build</code>方法也会频繁被调用。因此，提升<code>build</code>方法的性能就显得十分重要，Flutter 官方给出了几点建议：</p>
<ul>
<li>
<p>*减少不必要的中间节点，即减少 UI 的层级，*如：对于「Single Child Widget」，没必要通过组合「Row」、「Column」、「Padding」、「SizedBox」等复杂的 Widget 达到某种布局的目标，或许通过简单的「Align」、「CustomSingleChildLayout」即可实现。又或者，为了实现某种复杂精细的 UI 效果，不一定要通过组合多个「Container」，再附加「Decoration」来实现，通过 「CustomPaint」自定义或许是更好的选择；</p>
</li>
<li>
<p>*尽可能使用<code>const</code> Widget，*为 Widget 提供<code>const</code>构造方法；</p>
<blockquote>
<p>关于 const constructor 推荐 <a href="https://japhr.blogspot.com/2012/12/dart-constant-constructors.html">Dart Constant Constructors</a> 看看这篇文章的评论。</p>
</blockquote>
</li>
<li>
<p>必要时，*可以将「Stateless Widget」重构成「Stateful Widget」，*以便可以使用「Stateful Widget」中一些特定的优化手法，如：缓存「sub trees」的公共部分，并在改变树结构时使用<code>GlobalKey</code>；</p>
</li>
<li>
<p>*尽量减小 rebuilt 范围，*如：某个 Widget 因使用了「Inherited Widget」，导致频繁 rebuilt，可以将真正依赖「Inherited Widget」的部分提取出来，封装成更小的独立 Widget，并尽量将该独立 Widget 推向树的叶子节点，以便减小 rebuilt 时受影响的范围。</p>
</li>
</ul>
<h3 id="statefulwidget">StatefulWidget</h3>
<p>有状态-组合型 Widget，但要注意的是<code>StatefulWidget</code>本身还是不可变的，其可变状态存在于<code>State</code>中。
<a href="https://zxfcumtcs.github.io/img/Stateful_Comment.png">
        <a data-fancybox="gallery" href="https://luckly007.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/image/Stateful_Comment.png">
            <img class="mx-auto" alt="img" src="https://luckly007.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/image/Stateful_Comment.png" />
        </a>
    </a></p>
<p><a href="https://zxfcumtcs.github.io/img/StatefulWidget_Method.png">
        <a data-fancybox="gallery" href="https://luckly007.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/image/StatefulWidget_Method.png">
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        </a>
    </a></p>
<ul>
<li>
<p><em>StatefulElement createElement()</em> ——「Stateful Widget」对应的 Element 为<code>StatefulElement</code>，一般情况下<code>StatefulWidget</code>子类不用重写该方法，即子类对应的Element 也是<code>StatefulElement</code>；</p>
</li>
<li>
<p><em>State createState()</em> —— 创建对应的 State，该方法在<code>StatefulElement</code>的构造方法中被调用。可以简单地理解为当「Stateful Widget」被添加到 Widget Tree 时会调用该方法。</p>
<pre><code>// 代码已精简处理(本文中其他代码会做同样的简化处理)
StatefulElement(StatefulWidget widget)
     : _state = widget.createState(),
       super(widget) {
   _state._element = this;
   _state._widget = widget;
 }
</code></pre></li>
</ul>
<blockquote>
<p>实际上是「Stateful Widget」对应的「Stateful Element」被添加到 Element Tree 时，伴随「Stateful Element」的初始化，<code>createState</code>方法被调用。从后文可知一个 Widget 实例可以对应多个 Element 实例 (也就是同一份配置信息 (Widget) 可以在 Element Tree 上不同位置配置多个 Element 节点)，因此，<code>createState</code>方法在「Stateful Widget」生命周期内可能会被调用多次。
另外，需要注意的是配有<code>GlobalKey</code>的 Widget 对应的 Element 在整个 Element Tree 中只有一个实例。</p>
</blockquote>
<h3 id="state">State</h3>
<blockquote>
<p>The logic and internal state for a 「Stateful Widget」.</p>
</blockquote>
<p>State 用于处理「Stateful Widget」的业务逻辑以及可变状态。
由于其内部状态是可变的，故 State 有较复杂的生命周期：
<a href="https://zxfcumtcs.github.io/img/StateLifecycle.png">
        <a data-fancybox="gallery" href="https://luckly007.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/image/StateLifecycle.png">
            <img class="mx-auto" alt="img" src="https://luckly007.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/image/StateLifecycle.png" />
        </a>
    </a>
如上图，State 的生命周期大致可以分为 8 个阶段：</p>
<ul>
<li>
<p>在对应的「Stateful Element」被挂载 (mount) 到树上时，通过<code>StatefulElement.constructor</code> –&gt; <code>StatefulWidget.createState</code>创建 State 实例；</p>
<blockquote>
<p>从<code>StatefulElement.constructor</code>中的<code>_state._element = this;</code>可知，<code>State._emelent</code>指向了对应的 Element 实例，而我们熟知的<code>State.context</code>引用的就是这个<code>_element</code>：<code>BuildContext get context =&gt; _element;</code>。
<code>State</code>实例与<code>Element</code>实例间的绑定关系一经确定，在整个生命周期内不会再变了 (<strong>Element 对应的 Widget 可能会变，但对应的 State 永远不会变</strong>)，期间，<code>Element</code>可以在树上移动，但上述关系不会变 (即「Stateful Element」是带着状态移动的)。</p>
</blockquote>
</li>
<li>
<p>StatefulElement 在挂载过程中接着会调用<code>State.initState</code>，子类可以重写该方法执行相关的初始化操作 (此时可以引用<code>context</code>、<code>widget</code>属性)；</p>
</li>
<li>
<p>同样在挂载过程中会调用<code>State.didChangeDependencies</code>，该方法在 State 依赖的对象 (如：「Inherited Widget」) 状态发生变化时也会被调用，*子类很少需要重写该方法，*除非有非常耗时不宜在<code>build</code>中进行的操作，因为在依赖有变化时<code>build</code>方法也会被调用；</p>
</li>
<li>
<p>此时，State 初始化已完成，其<code>build</code>方法此后可能会被多次调用，在状态变化时 State 可通过<code>setState</code>方法来触发其子树的重建；</p>
</li>
<li>
<p>此时，「element tree」、「renderobject tree」、「layer tree」已构建完成，完整的 UI 应该已呈现出来。此后因为变化，「element tree」中「parent element」可能会对树上该位置的节点用新配置 (Widget) 进行重建，当新老配置 (oldWidget、newWidget)具有相同的「runtimeType」&amp;&amp;「key」时，framework 会用 newWidget 替换 oldWidget，并触发一系列的更新操作 (在子树上递归进行)。同时，<code>State.didUpdateWidget</code>方法被调用，子类重写该方法去响应 Widget 的变化；</p>
<blockquote>
<p>上述 3 棵树以及更新流程在后续文章中会有详细介绍</p>
</blockquote>
</li>
<li>
<p>在 UI 更新过程中，任何节点都有被移除的可能，State 也会随之移除，(如上一步中「runtimeType」||「key」不相等时)。此时会调用<code>State.deactivate</code>方法，由于被移除的节点可能会被重新插入树中某个新的位置上，故子类重写该方法以清理与节点位置相关的信息 (如：该 State 对其他 element 的引用)、同时，不应在该方法中做资源清理；</p>
<blockquote>
<p>重新插入操作必须在当前帧动画结束之前</p>
</blockquote>
</li>
<li>
<p>当节点被重新插入树中时，<code>State.build</code>方法被再次调用；</p>
</li>
<li>
<p>对于在当前帧动画结束时尚未被重新插入的节点，<code>State.dispose</code>方法被执行，State 生命周期随之结束，此后再调用<code>State.setState</code>方法将报错。子类重写该方法以释放任何占用的资源。</p>
</li>
</ul>
<p><a href="https://zxfcumtcs.github.io/img/State_Method.png">
        <a data-fancybox="gallery" href="https://luckly007.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/image/State_Method.png">
            <img class="mx-auto" alt="img" src="https://luckly007.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/image/State_Method.png" />
        </a>
    </a>
至此，State 中的核心方法基本都已在上述过程中介绍了，下面重点看一下<code>setState</code>方法：</p>
<pre><code>void setState(VoidCallback fn) {
  assert(fn != null);
  assert(() {
    if (_debugLifecycleState == _StateLifecycle.defunct) {
      throw FlutterError.fromParts(&lt;DiagnosticsNode&gt;[...]);
    }
    if (_debugLifecycleState == _StateLifecycle.created &amp;&amp; !mounted) {
      throw FlutterError.fromParts(&lt;DiagnosticsNode&gt;[...]);
    }
    return true;
  }());
  final dynamic result = fn() as dynamic;
  assert(() {
    if (result is Future) {
      throw FlutterError.fromParts(&lt;DiagnosticsNode&gt;[...]);
    }
    return true;
  }());
  _element.markNeedsBuild();
}
</code></pre><p>从上述源码可以看到，关于<code>setState</code>方法有几点值得关注：</p>
<ul>
<li>在<code>State.dispose</code>后不能调用<code>setState</code> (第 4 行)；</li>
<li>在 State 的构造方法中不能调用<code>setState</code> (第 7 行)；</li>
<li><code>setState</code>方法的回调函数 (<code>fn</code>) 不能是异步的 (返回值为<code>Future</code>)，原因很简单，因为从流程设计上 framework 需要根据回调函数产生的新状态去刷新 UI (第 14 行)；</li>
<li>通过<code>setState</code>方法之所以能更新 UI，是在其内部调用<code>_element.markNeedsBuild()</code>实现的 (具体过程在介绍 Element 时再详细分析)。</li>
</ul>
<p>关于 State 最后再强调 2 点：</p>
<ul>
<li>
<p>若</p>
<pre><code>State.build
</code></pre><p>方法依赖了自身状态会变化的对象，如：</p>
<pre><code>ChangeNotifier
</code></pre><p>、</p>
<pre><code>Stream
</code></pre><p>或其他可以被订阅的对象，需要确保在</p>
<pre><code>initState
</code></pre><p>、</p>
<pre><code>didUpdateWidget
</code></pre><p>、</p>
<pre><code>dispose
</code></pre><p>等 3 方法间有正确的订阅 (subscribe) 与取消订阅 (unsubscribe) 的操作：</p>
<ul>
<li>在<code>initState</code>中执行 subscribe；</li>
<li>如果关联的「Stateful Widget」与订阅有关，在<code>didUpdateWidget</code>中先取消旧的订阅，再执行新的订阅；</li>
<li>在<code>dispose</code>中执行 unsubscribe。</li>
</ul>
</li>
<li>
<p>在<code>State.initState</code>方法中不能调用<code>BuildContext.dependOnInheritedWidgetOfExactType</code>，但<code>State.didChangeDependencies</code>会随之执行，在该方法中可以调用。</p>
</li>
</ul>
<h3 id="parentdatawidget">ParentDataWidget</h3>
<p><code>ParentDataWidget</code>以及下面要介绍的<code>InheritedElement</code>都继承自<code>ProxyWidget</code>，由于<code>ProxyWidget</code>作为抽象基类本身没有任何功能，故下面直接介绍<code>ParentDataWidget</code>、<code>InheritedElement</code>。
<a href="https://zxfcumtcs.github.io/img/ParentDataWidget_Comment.png">
        <a data-fancybox="gallery" href="https://luckly007.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/image/ParentDataWidget_Comment.png">
            <img class="mx-auto" alt="img" src="https://luckly007.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/image/ParentDataWidget_Comment.png" />
        </a>
    </a>
<code>ParentDataWidget</code>作为 Proxy 型 Widget，其功能主要是为其他 Widget 提供<code>ParentData</code>信息。虽然其 child widget 不一定是 RenderObejctWidget 类型，但其提供的<code>ParentData</code>信息最终都会落地到 RenderObejctWidget 类型子孙 Widget 上。</p>
<blockquote>
<p>ParentData 是『parent renderobject』在 layout『child renderobject』时使用的辅助定位信息，详细信息会在介绍 RenderObject 时介绍。</p>
</blockquote>
<pre><code>void attachRenderObject(dynamic newSlot) {
  assert(_ancestorRenderObjectElement == null);
  _slot = newSlot;
  _ancestorRenderObjectElement = _findAncestorRenderObjectElement();
  _ancestorRenderObjectElement?.insertChildRenderObject(renderObject, newSlot);
  final ParentDataElement&lt;RenderObjectWidget&gt; parentDataElement = _findAncestorParentDataElement();
  if (parentDataElement != null)
    _updateParentData(parentDataElement.widget);
}

ParentDataElement&lt;RenderObjectWidget&gt; _findAncestorParentDataElement() {
  Element ancestor = _parent;
  while (ancestor != null &amp;&amp; ancestor is! RenderObjectElement) {
    if (ancestor is ParentDataElement&lt;RenderObjectWidget&gt;)
      return ancestor;
    ancestor = ancestor._parent;
  }
  return null;
}

void _updateParentData(ParentDataWidget&lt;RenderObjectWidget&gt; parentData) {
  parentData.applyParentData(renderObject);
}
</code></pre><p>上面这段代码来自<code>RenderObjectElement</code>，可以看到在其<code>attachRenderObject</code>方法第 6 行从祖先节点找<code>ParentDataElement</code>，如果找到就用其 Widget(ParentDataWidget) 中的 parentData 信息去设置 Render Obejct。在查找过程中如查到<code>RenderObjectElement</code> (第 13 行)，说明当前 RenderObject 没有 Parent Data 信息。
最终会调用到<code>ParentDataWidget.applyParentData(RenderObject renderObject)</code>，子类需要重写该方法，以便设置对应<code>RenderObject.parentData</code>。</p>
<p><a href="https://zxfcumtcs.github.io/img/ParentDataWidget_Method.png">
        <a data-fancybox="gallery" href="https://luckly007.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/image/ParentDataWidget_Method.png">
            <img class="mx-auto" alt="img" src="https://luckly007.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/image/ParentDataWidget_Method.png" />
        </a>
    </a></p>
<p>来看个例子，通常配合<code>Stack</code>使用的<code>Positioned</code>(继承自ParentDataWidget)：</p>
<pre><code>void applyParentData(RenderObject renderObject) {
  assert(renderObject.parentData is StackParentData);
  final StackParentData parentData = renderObject.parentData;
  bool needsLayout = false;

  if (parentData.left != left) {
    parentData.left = left;
    needsLayout = true;
  }
  ...
  if (parentData.width != width) {
    parentData.width = width;
    needsLayout = true;
  }
  ...
  if (needsLayout) {
    final AbstractNode targetParent = renderObject.parent;
    if (targetParent is RenderObject)
      targetParent.markNeedsLayout();
  }
}
</code></pre><p>可以看到，<code>Positioned</code>在必要时将自己的属性赋值给了对应的<code>RenderObject.parentData</code> (此处是<code>StackParentData</code>)，并对「parent render object」调用<code>markNeedsLayout</code>(第 19 行)，以便重新 layout，毕竟修改了布局相关的信息。</p>
<pre><code>abstract class ParentDataWidget&lt;T extends RenderObjectWidget&gt; extends ProxyWidget
</code></pre><p>如上所示，<code>ParentDataWidget</code>在定义上使用了泛型<code>&lt;T extends RenderObjectWidget&gt;</code>，其背后的含义是：
<em>从当前<code>ParentDataWidget</code>节点向上追溯形成的祖先节点链(『parent widget chain』)上，在 2 个<code>ParentDataWidget</code>类型的节点形成的链上至少要有一个『RenderObject Widget』类型的节点。因为一个『RenderObject Widget』不能接受来自 2 个及以上『ParentData Widget』的信息。</em></p>
<p><a href="https://zxfcumtcs.github.io/img/ParentDataWidget_Chain.png">
        <a data-fancybox="gallery" href="https://luckly007.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/image/ParentDataWidget_Chain.png">
            <img class="mx-auto" alt="img" src="https://luckly007.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/image/ParentDataWidget_Chain.png" />
        </a>
    </a></p>
<h3 id="inheritedwidget">InheritedWidget</h3>
<p><a href="https://zxfcumtcs.github.io/img/InheritedWidget_Comment.jpg">
        <a data-fancybox="gallery" href="https://luckly007.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/image/InheritedWidget_Comment.jpg">
            <img class="mx-auto" alt="img" src="https://luckly007.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/image/InheritedWidget_Comment.jpg" />
        </a>
    </a>
InheritedWidget 用于在树上向下传递数据。
通过<code>BuildContext.dependOnInheritedWidgetOfExactType</code>可以获取最近的「Inherited Widget」，需要注意的是通过这种方式获取「Inherited Widget」时，当「Inherited Widget」状态有变化时，会导致该引用方 rebuild。</p>
<blockquote>
<p>具体原理在介绍 Element 时会详细分析。</p>
</blockquote>
<p>通常，为了使用方便会「Inherited Widget」会提供静态方法<code>of</code>，在该方法中调用<code>BuildContext.dependOnInheritedWidgetOfExactType</code>。<code>of</code>方法可以直接返回「Inherited Widget」，也可以是具体的数据。</p>
<p>有时，「Inherited Widget」是作为另一个类的实现细节而存在的，其本身是私有的(外部不可见)，此时<code>of</code>方法就会放到对外公开的类上。最典型的例子就是<code>Theme</code>，其本身是<code>StatelessWidget</code>类型，但其内部创建了一个「Inherited Widget」：<code>_InheritedTheme</code>，<code>of</code>方法就定义在上<code>Theme</code>上：</p>
<pre><code>static ThemeData of(BuildContext context, { bool shadowThemeOnly = false }) {
  final _InheritedTheme inheritedTheme = context.dependOnInheritedWidgetOfExactType&lt;_InheritedTheme&gt;();

  return ThemeData.localize(theme, theme.typography.geometryThemeFor(category));
}
</code></pre><p>该<code>of</code>方法返回的是<code>ThemeData</code>类型的具体数据，并在其内部首先调用了<code>BuildContext.dependOnInheritedWidgetOfExactType</code>。</p>
<p>我们经常使用的「Inherited Widget」莫过于<code>MediaQuery</code>，同样提供了<code>of</code>方法：</p>
<pre><code>static MediaQueryData of(BuildContext context, { bool nullOk = false }) {
  final MediaQuery query = context.dependOnInheritedWidgetOfExactType&lt;MediaQuery&gt;();
  if (query != null)
    return query.data;
  if (nullOk)
    return null;
}
</code></pre><p><a href="https://zxfcumtcs.github.io/img/InheritedWidget_Method.png">
        <a data-fancybox="gallery" href="https://luckly007.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/image/InheritedWidget_Method.png">
            <img class="mx-auto" alt="img" src="https://luckly007.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/image/InheritedWidget_Method.png" />
        </a>
    </a></p>
<ul>
<li><em>InheritedElement createElement()</em> ——「Inherited Widget」对应的 Element 为<code>InheritedElement</code>，一般情况下<code>InheritedElement</code>子类不用重写该方法；</li>
<li><em>bool updateShouldNotify(covariant InheritedWidget oldWidget)</em> —— 在「Inherited Widget」rebuilt 时判断是否需要 rebuilt 那些依赖它的 Widget；</li>
</ul>
<p>如下是<code>MediaQuery.updateShouldNotify</code>的实现，在新老<code>Widget.data</code> 不相等时才 rebuilt 那依赖的 Widget。</p>
<pre><code>bool updateShouldNotify(MediaQuery oldWidget) =&gt; data != oldWidget.data;
</code></pre><h3 id="renderobjectwidget">RenderObjectWidget</h3>
<p>真正与渲染相关的 Widget，属于最核心的类型，一切其他类型的 Widget 要渲染到屏幕上，最终都要回归到该类型的 Widget 上。</p>
<p><a href="https://zxfcumtcs.github.io/img/RenderObjectWidget_Method.png">
        <a data-fancybox="gallery" href="https://zxfcumtcs.github.io/img/RenderObjectWidget_Method.png">
            <img class="mx-auto" alt="img" src="https://zxfcumtcs.github.io/img/RenderObjectWidget_Method.png" />
        </a>
    </a></p>
<ul>
<li>
<p><em>RenderObjectElement createElement()</em> ——「RenderObject Widget」对应的 Element 为<code>RenderObjectElement</code>，由于<code>RenderObjectElement</code>也是抽象类，故子类需要重写该方法；</p>
</li>
<li>
<p><em>RenderObject createRenderObject(BuildContext context)</em> —— 核心方法，创建 Render Widget 对应的 Render Object，同样子类需要重写该方法。该方法在对应的 Element 被挂载到树上时调用(<code>Element.mount</code>)，即在 Element 挂载过程中同步构建了「Render Tree」(详细过程后续文章会详细分析)；</p>
<pre><code>@override
RenderFlex createRenderObject(BuildContext context) {
  return RenderFlex(
    direction: direction,
    mainAxisAlignment: mainAxisAlignment,
    mainAxisSize: mainAxisSize,
    crossAxisAlignment: crossAxisAlignment,
    textDirection: getEffectiveTextDirection(context),
    verticalDirection: verticalDirection,
    textBaseline: textBaseline,
  );
}
</code></pre><p>上面是<code>Flex.createRenderObject</code>的源码，真实感受一下 (还是代码更有感觉)。可以看到，用<code>Flex</code>的信息(配置)初始化了<code>RenderFlex</code>。</p>
<blockquote>
<p><code>Flex</code>是<code>Row</code>、<code>Column</code>的基类，<code>RenderFlex</code>继承自<code>RenderBox</code>，后者继续自<code>RenderObject</code>。</p>
</blockquote>
</li>
<li>
<p><em>void updateRenderObject(BuildContext context, covariant RenderObject renderObject)</em> —— 核心方法，在 Widget 更新后，修改对应的 Render Object。该方法在首次 build 以及需要更新 Widget 时都会调用；</p>
<pre><code>@override
void updateRenderObject(BuildContext context, covariant RenderFlex renderObject) {
  renderObject
    ..direction = direction
    ..mainAxisAlignment = mainAxisAlignment
    ..mainAxisSize = mainAxisSize
    ..crossAxisAlignment = crossAxisAlignment
    ..textDirection = getEffectiveTextDirection(context)
    ..verticalDirection = verticalDirection
    ..textBaseline = textBaseline;
}
</code></pre><p><code>Flex.updateRenderObject</code>的源码也很简单，与<code>Flex.createRenderObject</code>几乎一一对应，用当前<code>Flex</code>的信息修改<code>renderObject</code>。</p>
</li>
<li>
<p><em>void didUnmountRenderObject(covariant RenderObject renderObject)</em> —— 对应的「Render Object」从「Render Tree」上移除时调用该方法。</p>
</li>
</ul>
<blockquote>
<p><code>RenderObjectWidget</code>的几个子类：<code>LeafRenderObjectWidget</code>、<code>SingleChildRenderObjectWidget</code>、<code>MultiChildRenderObjectWidget</code>只是重写了<code>createElement</code>方法以便返回各自对应的具体的 Element 类实例。</p>
</blockquote>
<h1 id="小结">小结</h1>
<hr>
<p>至此，重要的基础型 Widget 基本介绍完了，总结一下：</p>
<ul>
<li>Widget 本质上是 UI 的配置信息 (附加部分业务逻辑)，并不存在一颗真实的「Widget Tree」(与「Element Tree」、「RenderObject Tree」以及「Layer Tree」相比)；</li>
<li>Widget 从功能上可以分为 3 类：「Component Widget」、「Proxy Widget」以及「Renderer Widget」；</li>
<li>Widget 与 Element 一一对应，Widget 提供创建 Element 的方法 (<code>createElement</code>，本质上是一个工厂方法)；</li>
<li>只有「Renderer Widget」才会参与最终的 UI 生成过程(Layout、Paint)，只有该类型的 Widget 才有与之对应的「Render Object」，同样由其提供创建方法(<code>createRenderObject</code>)。</li>
</ul>

        </div>

        
<div class="post-archive">
    <ul class="post-copyright">
        <li><strong>原文作者：</strong><a rel="author" href="https://luckly.work/">luckly</a></li>
        <li style="word-break:break-all"><strong>原文链接：</strong><a href="https://luckly.work/post/flutter_Framework/%E6%B7%B1%E5%85%A5%E6%B5%85%E5%87%BA%E4%B9%8BWidget/">https://luckly.work/post/flutter_Framework/%E6%B7%B1%E5%85%A5%E6%B5%85%E5%87%BA%E4%B9%8BWidget/</a></li>
        <li><strong>版权声明：</strong>本作品采用<a rel="license" href="https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/">知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0 国际许可协议</a>进行许可，非商业转载请注明出处（作者，原文链接），商业转载请联系作者获得授权。</li>
    </ul>
</div>
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    </ul>
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        <div class="post-meta meta-tags">
            
            <ul class="clearfix">
                
                <li><a href='/tags/Flutter'>Flutter</a></li>
                
            </ul>
            
        </div>
    </article>
    
    

    
    
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    <li>
        <a href="https://luckly.work/post/flutter_tips/Flutter_ExpansionPanelList%E5%92%8CExpansionPanelList.radio%E7%A4%BA%E4%BE%8B/" title="Flutter_ExpansionPanelList和ExpansionPanelList">Flutter_ExpansionPanelList和ExpansionPanelList</a>
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        <a href="https://luckly.work/post/flutter_tips/Flutter%E5%BE%AE%E4%BF%A1%E5%88%86%E4%BA%AB%E9%93%BE%E6%8E%A5%E8%B7%B3%E5%9B%9EApp%E6%8C%87%E5%AE%9A%E9%A1%B5%E9%9D%A2/" title="Flutter微信分享链接跳回App指定页面">Flutter微信分享链接跳回App指定页面</a>
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    <li><a href="https://luckly.work/categories/%E4%B8%AA%E4%BA%BA%E8%B5%84%E6%96%99/">个人资料 (1)</a></li>
    
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    <li><a href="https://luckly.work/categories/%E5%8E%9F%E5%88%99/">原则 (1)</a></li>
    
    <li><a href="https://luckly.work/categories/%E5%8E%9F%E7%94%9F%E9%80%9A%E8%AE%AF/">原生通讯 (1)</a></li>
    
    <li><a href="https://luckly.work/categories/%E5%9F%BA%E7%A1%80/">基础 (1)</a></li>
    
    <li><a href="https://luckly.work/categories/%E5%A4%8D%E5%88%A9%E6%95%88%E5%BA%94/">复利效应 (1)</a></li>
    
    <li><a href="https://luckly.work/categories/%E5%AE%89%E8%A3%85%E6%95%99%E7%A8%8B/">安装教程 (1)</a></li>
    
    <li><a href="https://luckly.work/categories/%E5%B0%91%E6%9C%89%E4%BA%BA%E8%B5%B0%E7%9A%84%E8%B7%AF/">少有人走的路 (1)</a></li>
    
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    <li><a href="https://luckly.work/categories/%E7%8E%8B%E9%98%B3%E6%98%8E/">王阳明 (3)</a></li>
    
    <li><a href="https://luckly.work/categories/%E7%94%B5%E5%AD%90%E4%B9%A6/">电子书 (1)</a></li>
    
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        <li>
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